民用建筑低压断路器选型探讨

摘要：文章介绍了低压断路器选型基本要求，阐述了低压柜内断路器选型及计算方法，并简述了二级箱内断路器的选型及计算方法，最后简要说明了微型断路器的选型及计算方法，按所述方法快速可靠地进行低压断路器选型，达到低压配电系统运行更稳定，保护更有效的目的。

关键词：低压断路器；额定电流；短路电流；计算；分断能力；选型 文献标识码：A

中图分类号：TM421 文章编号：1009-2374（2015）24-0033-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.016

目前，随着建筑业的高速发展，在国内断路器得到了更加广泛的应用，其中低压断路器的应用尤其广泛。随着民用建筑的建设越来越多，工期要求越来越短，品质要求越来越高，如何快速可靠地对低压断路器进行选型，达到低压配电系统运行更稳定，保护更有效的目的，成为了工程技术人员经常需要面对的问题。文章就中、大型民用建筑低压配电系统中断路器的选型进行了探讨。

1 低压断路器选型基本要求

低压断路器作为一种应用广泛的保护电器，应满足以下基本要求：（1）满足选型是现行的产品标准、规范要求；（2）根据系统情况，满足选择性保护要求，各级配合保护；（3）根据设备容量、负荷计算电流、分断能力等确定框架电流及额定电流；（4）满足使用场所、位置、线路对断路器的要求；（5）满足当地电力部门、地方标准等要求。

2 低压柜内断路器选型及计算

2.1 低压柜内进线、母联断路器选型及计算

国内小型民用建筑内一般未设置变配电室，相对比较简单，文章不再赘述。中、大型民用建筑内一般设置有变配电室，变配电室内常常设计选用10/0.4kV干式变压器，通常选用容量为630～2500kVA，此容量变压器的低压柜进线断路器选择框架式断路器。根据设备容量计算公式（1）及变压器低压短路电流简便计算公式（2）计算出低压侧额定电流和短路电流值，见表1：

断路器额定工作电流In与系统额定工作电流Ie的关系满足：In≥Ie，根据开关可靠性及变压器实际运行情况，工程实践中断路器的额定电流和运行分断能力可按表2选择。

断路器选用智能型电子脱扣器，需具备的基本保护功能：过载长延时保护功能、短路短延时保护功能、短路瞬时保护功能。其他需具备的功能还需要满足当地电力部门及地方标准等要求。母联断路器选型可以与低压柜进线断路器相同，但在整定时需注意与低压柜进线、出线断路器上下级保护的选择性。

2.2 低压柜内出线断路器选型及计算

断路器额定工作电流In与系统额定工作电流Ie的关系满足：In≥Ie，不能使In远大于Ie，否则，不能起到可靠的保护作用。通常取In=（1.0～1.2）Ie。

2.2.1 出线断路器所带负荷计算电流。低压柜内出线断路器的选型计算应先根据出线所控制的二级箱或所带的负荷计算电流选择。单相计算电流按计算公式（3）计算，三相计算电流按计算公式（4）计算。

当是多回路时，按以下公式计算：

回路同时系数Ks取值见表3，几种常用负载的功率因数见表4：

2.2.2 计算实例

（1）例1：选取控制22kW三相电动机的断路器的额定电流。根据三相计算电流计算公式（4）计算：

Ie=22×1000/（1.732×380×0.85）=39.33A

取可靠系数1.2，则：

39.33×1.2=47.20A

因此，选额定工作电流为50A的断路器。

（2）例2：选取控制45kW三相电动机的断路器的额定电流。三相电动机计算电流还可以根据经验公式计算，即三相电动机计算电流Ie（A）=功率（kW）×2，控制三相电动机的断路器的额定电流选择额定工作电流大于计算电流且最接近计算电流。

以上，22kW三相电动机计算电流Ie=22×2=44A

同样选额定工作电流为50A的断路器。

45kW三相电动机计算电流Ie=45×2=90A

选额定工作电流为100A的断路器。

（3）例3：断路器控制的三相均接荧光灯，每相有15套，每套有3支28W的荧光灯选取控制断路器的额定

电流。

Ie=3×25×3×28/（1.732×380×0.9）=10.64A

可靠系数取1.2，则10.64×1.2 = 12.77A

因此，选额定工作电流为16A的断路器。

（4）例4：以上三例作为分路的上级断路器，额定工作电流的选择。

三分路的额定电流和：Ie=39.33+90+12.77=142.10A

由于是三个分路，根据表3，取同时系数为0.9。因此，选择额定电流需大于142.10×0.9=127.89A。

可靠系数取1.2，则127.89×1.2=153.47A

选额定工作电流为160A的断路器。

2.2.3 出线断路器分断能力选择。低压柜出线断路器通常选择塑壳断路器（额定电流大于及等于800A通常选用框架式断路器），根据低压柜进线断路器、母联断路器运行分断能力和系统上下级保护配合进行选择，具体对应以上进线断路器、母联断路器选型，出线断路器额定运行分断能力见表5：

2.2.4 出线断路器需具备的保护功能。出线断路器选用电子脱扣器，需具备的基本保护功能：过载长延时保护功能、短路瞬时保护功能。为使系统具备更好的选择性，出线断路器选择具备短路短延时保护功能的断路器。其他需具备的功能还需要满足当地电力部门及地方标准等要求。

3 二级箱内断路器选型及计算

二级箱内通常采用塑壳断路器（MCCB），其计算与低压柜内出线断路器的计算相同，在工程实践中，二级箱内断路器额定运行分断能力可以与低压柜内出线断路器额定运行分断能力相同也可以选择小一级的分断能力，也可以通过计算短路点的最大短路容量选取。根据以上低压柜内断路器的选择情况，二级箱内塑壳断路器选择热磁脱扣器，达到经济实用的目的。

4 微型断路器选型及计算

微型断路器（MCB）的计算与低压柜内出线断路器计算相同，微型断路器（MCB）一般有4.5kA、6kA、10kA、15KkA、25kA等几种分断能力，对于建筑内有10kV变配电房的，通常微型断路器选择6kA分断能力。而对于如变配电站（站内使用的照明、动力电源直接取自于低压总母排）等供电距离较短的场合，则必须选用10kA及以上分断能力的微型断路器，具体选型时还必须进行校验。

参考文献

[1] 中国航空工业规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].北京：中国电力出版社，2005.

[2] 卜浩民.低压配电系统电气设计中的断路器选型（上）[J].低压电器，2012，（5）.

[3] 卜浩民.低压配电系统电气设计中的断路器选型（下）[J].低压电器，2012，（6）.

[4] 张向东.微型断路器的设计选用[J].河北水利水电技术，2003，（4）.

作者简介：朱祥（1979-），男，中建五局工业设备安装有限公司北京分公司工程师。

（责任编辑：陈 倩）